一種家庭虛擬現(xiàn)實娛樂系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本發(fā)明涉及信息通信技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種能用于家庭媒體娛樂、展覽展示、工業(yè)輔助設(shè)計等領(lǐng)域的家庭虛擬現(xiàn)實娛樂系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]虛擬現(xiàn)實技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要方向是仿真技術(shù)與計算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)豐要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)各等方面。模擬環(huán)境是由計算機(jī)生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知，除計算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。
[0003]目前，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的迅猛發(fā)展，大量的虛擬現(xiàn)實設(shè)備被廣泛的應(yīng)用于游戲、科研、工業(yè)等領(lǐng)域中。然而，目前已有的虛擬現(xiàn)實設(shè)備仍然局限于科學(xué)研究，工業(yè)制造及單人3D游戲領(lǐng)域，而目前，家庭的娛樂應(yīng)用的主要特征為:多媒體服務(wù)(如音視媒體欣賞)、多人游戲等，因此，目前已有的虛擬現(xiàn)實設(shè)備與家庭娛樂應(yīng)用仍有較大的差距。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004]本發(fā)明的目的是根據(jù)已有的虛擬現(xiàn)實設(shè)備仍然局限于科學(xué)研究、工業(yè)制造及單人3D游戲領(lǐng)域的進(jìn)行改進(jìn)，提供一種多感知、適用于家庭娛樂的家庭虛擬現(xiàn)實娛樂系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種家庭虛擬現(xiàn)實娛樂系統(tǒng)，包括系統(tǒng)前端云網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部系統(tǒng)，家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部系統(tǒng)包括VR終端服務(wù)器、VR個人設(shè)備和用戶動作捕捉設(shè)備，其中，VR終端服務(wù)器、VR個人設(shè)備、動作捕捉設(shè)備均通過家用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)互通；
[0006]所述的VR終端服務(wù)器與VR內(nèi)容服務(wù)前端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，通過寬帶網(wǎng)絡(luò)或廣播信道獲取VR內(nèi)容數(shù)據(jù)，并將反饋信息或交互數(shù)據(jù)上傳至前端網(wǎng)絡(luò)；接受VR個人設(shè)備的接入請求，為用戶提供VR內(nèi)容服務(wù)；讀取動作捕捉設(shè)備所采集到的用戶動作數(shù)據(jù)，根據(jù)動作數(shù)據(jù)對VR內(nèi)容作出實時調(diào)整；接受和處理個人顯示控制器發(fā)來的其他操作要求和交互動作。
[0007]系統(tǒng)前端云網(wǎng)絡(luò)由一系列的數(shù)據(jù)中心、內(nèi)容服務(wù)器、數(shù)據(jù)發(fā)布設(shè)備組成，
[0008]用于存儲海量的VR內(nèi)容數(shù)據(jù)；
[0009]允許多用戶接入并進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取和上傳；
[0010]根據(jù)用戶的權(quán)限對數(shù)據(jù)請求進(jìn)行鑒權(quán)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；
[0011]對于用戶上傳的新數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、整合。
[0012]VR個人設(shè)備由個人集成控制器、操作外設(shè)、VR顯示器設(shè)備組成，VR個人設(shè)備接入家庭網(wǎng)絡(luò)，并向VR終端服務(wù)器請求VR內(nèi)容服務(wù)；VR個人設(shè)備接收VR終端服務(wù)器發(fā)來的VR內(nèi)容，個人集成控制器將VR內(nèi)容處理后，通過VR顯示器呈現(xiàn)給用戶；用戶手中的操作外設(shè)被接入個人集成控制器，個人集成控制器將用戶的操作動作通過家庭網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給VR終端服務(wù)器；VR顯示器將VR內(nèi)容呈現(xiàn)給用戶；VR顯示器內(nèi)置多軸陀螺儀，能夠感知用戶的頭部動作，并通過個人集成控制器發(fā)送至VR終端服務(wù)器。
[0013]動作捕捉設(shè)備用于獲取用戶的手部操作、用戶的頭部動作、用戶的主要肢體動作。
[0014]—種采用上述的家庭虛擬現(xiàn)實娛樂系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，所述的方法具體如下:當(dāng)用戶向VR終端服務(wù)器發(fā)起一個VR內(nèi)容觀賞請求后，VR終端服務(wù)器會為這個用戶的請求開啟一個服務(wù)進(jìn)程；
[0015]a.根據(jù)用戶的服務(wù)請求，這個服務(wù)進(jìn)程會通過VR終端服務(wù)器會首先向前端服務(wù)器請求響應(yīng)的VR數(shù)據(jù)，或從本地存貯中尋找匹配的數(shù)據(jù)推送至VR內(nèi)容渲染模塊；
[0016]b.這個服務(wù)進(jìn)程會驅(qū)動VR內(nèi)容渲染模塊開始工作，將3D內(nèi)容渲染成2D序列幀，并根據(jù)VR顯示器的特性，對2D畫面進(jìn)行處理和預(yù)變形；
[0017]c.這些2D序列幀被視頻編碼器壓縮成視頻流，并通過流媒體服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布；
[0018]d.個人集成控制器從流媒體服務(wù)器中獲取視頻流，解碼為2D序列幀，并通過VR顯示器呈現(xiàn)給用戶；
[0019]e.用戶通過手中的操作外設(shè)作出交互動作，這些操作由個人集成控制器采集并發(fā)送至VR終端服務(wù)器，VR內(nèi)容渲染模塊在收到交互動作后，會實時調(diào)整渲染內(nèi)容，并通過2?5的工作步驟，將交互動作的效果通過VR畫面反應(yīng)給用戶；
[0020]f.當(dāng)用戶的頭部運動時，VR顯示器內(nèi)置的多軸陀螺儀同樣會采集用戶的頭部動作，并通過個人集成控制器發(fā)送至VR終端服務(wù)器，VR內(nèi)容渲染模塊在得到用戶的頭部動作信息后，同樣會實時調(diào)整渲染內(nèi)容，并通過b?e的工作步驟，將實時渲染畫面呈現(xiàn)給用戶；
[0021]g.外部的用戶動作采集裝置，會實時通過動作捕捉設(shè)備及深度采集設(shè)備得到用戶的手勢或主要肢體動作，并將這些動作數(shù)據(jù)直接發(fā)至VR終端服務(wù)器，VR內(nèi)容渲染模塊同樣會根據(jù)這些數(shù)據(jù)實時調(diào)整渲染畫面，通過b?e的工作步驟，將實時渲染畫面呈現(xiàn)給用戶。
[0022]本發(fā)明虛擬現(xiàn)實家用終端服務(wù)器、虛擬現(xiàn)實個人設(shè)備、用戶動作捕捉系統(tǒng)等一系列子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，使其均在一個控制系統(tǒng)內(nèi)協(xié)同工作，在保持其實時性和交互性的同時，提高并加強(qiáng)了虛擬系統(tǒng)的逼真度和沉浸感，為用戶提供更為真實的虛擬現(xiàn)實，提高用戶體驗，滿足家庭娛樂的需求。
[【附圖說明】]
[0023]圖1是本發(fā)明的家用VR網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部主要的功能模塊及數(shù)據(jù)流向圖；
[0024]圖2是發(fā)明的系統(tǒng)拓?fù)鋱D；
[0025]指定圖1作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實施方式】]
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]如圖1所示，當(dāng)用戶向VR終端服務(wù)器發(fā)起一個VR內(nèi)容觀賞請求后，VR終端服務(wù)器會為這個用戶的請求開啟一個服務(wù)進(jìn)程:
[0028]a.根據(jù)用戶的服務(wù)請求，這個服務(wù)進(jìn)程會通過VR終端服務(wù)器會首先向前端服務(wù)器請求響應(yīng)的VR數(shù)據(jù)，或從本地存貯中尋找匹配的數(shù)據(jù)推送至VR內(nèi)容渲染模塊；
[0029]b.這個服務(wù)進(jìn)程會驅(qū)動VR內(nèi)容渲染模塊開始工作，將3D內(nèi)容渲染成2D序列幀，并根據(jù)VR顯示器的特性，對2D畫面進(jìn)行處理和預(yù)變形；
[0030]c.這些2D序列幀被視頻編碼器壓縮成視頻流，并通過流媒體服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布；[0031 ] d.個人集成控制器從流媒體服務(wù)器中獲取視頻流，解碼為2D序列幀，并通過VR顯示器呈現(xiàn)給用戶；
[0032]e.用戶通過手中的操作外設(shè)作出交互動作，這些操作由個人集成控制器采集并發(fā)送至VR終端服務(wù)器，VR內(nèi)容渲染模塊在收到交互動作后，會實時調(diào)整渲染內(nèi)容，并通過2?5的工作步驟，將交互動作的效果通過VR畫面反應(yīng)給用戶；
[0033]f.當(dāng)用戶的頭部運動時，VR顯示器內(nèi)置的多軸陀螺儀同樣會采集用戶的頭部動作，并通過個人集成控制器發(fā)送至VR終端服務(wù)器，VR內(nèi)容渲染模塊在得到用戶的頭部動作信息后，同樣會實時調(diào)整渲染內(nèi)容，并通過2?5的工作步驟，將實時渲染畫面呈現(xiàn)給用戶；
[0034]g.外部的用戶動作采集裝置，會實時通過動作捕捉設(shè)備及深度采集設(shè)備得到用戶的手勢或主要肢體動作，并將這些動作數(shù)據(jù)直接發(fā)至VR終端服務(wù)器，VR內(nèi)容渲染模塊同樣會根據(jù)這些數(shù)據(jù)實時調(diào)整渲染畫面，通過b?e的工作步驟，將實時渲染畫面呈現(xiàn)給用戶；
[0035]針對每個用戶的服務(wù)請求，VR終端服務(wù)器都會開啟一個服務(wù)進(jìn)程，這些進(jìn)程之間可以為互相獨立的進(jìn)